[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionsregelung einer laufenden Bahn
quer zur Laufrichtung. Unter "laufender Bahn" soll dabei ganz allgemein zum einen
jede Art von Ware verstanden werden, wie sie als Halbzeug oder in einem Fertigungszwischenschritt
als Bahnware verarbeitet wird, wie z.B. Kunststoffolien, Plastiktüten, Zeitschriften,
Kunstleder, Papierbahnen bei der Wellpappeherstellung etc. Zum anderen sollen unter
diesem Begriff auch endlos umlaufende Bänder fallen, wie sie z.B. als sogenanntes
"Sieb-" oder "Filzband" in Papiermaschinen oder als Transportband in der Fördertechnik
zum Einsatz kommen.
[0002] Derartige Bahnen bzw. Bänder haben gemeinsam die Tendenz, während des Maschinenlaufes
seitlich auszuwandern. Um dies zu verhindern, werden sogenannte "Bahnlauf-Regler"
eingesetzt, die eine klar definierte Lage von laufenden Bahnen gewährleisten. Drei
wesentliche Fehlerquellen für ein Verlaufen einer sich bewegenden Bahn sind in diesem
Zusammenhang zu nennen:
- Statische Fehler, bedingt durch schlecht ausgerichtete Umlenkwalzen, seitlich versetzte
Bahnvorratsrollen etc. in einer bahnverarbeitenden Maschine
- Dynamische Fehler, bedingt durch wellige Kanten, taumelnde Rollen, Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen
u.s.w.
- Spannungsfehler, hervorgerufen durch eine ungleichmäßige Spannungsverteilung im Querschnitt
der Bahn.
[0003] Aus dem Stand der Technik sind sogenannte Bahnlauf-Regler in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt. So werden sogenannte Drehrahmen eingesetzt, bei denen zwei parallel und mit
Abstand in Bahnlaufrichtung zueinander angeordnete Führungswalzen an einem Rahmen
angeordnet sind, der um eine vertikale Achse durch ein entsprechendes Stellglied etwa
in Form eines pneumatischen Zylinders verdrehbar ist. Damit können die beiden Führungsrollen
in einer Horizontalebene leicht schräg zur Bahnlaufrichtung gestellt werden, so daß
der über die Führungsrollen laufenden Bahn ein entsprechender Querversatz erteilt
wird. Durch eine Regelung der Drehrahmenposition kann laufend die Querposition der
Bahn korrigiert werden.
[0004] Gemäß einem weiteren bekannten Stand der Technik wird ein Bahnführungssystem zur
Geradlaufsteuerung von Endlosbändern wie Transport- und Siebbändern aus verschiedenartigen
Materialien, wie z.B. Kunststoff, Gummi, Metallgewebe, Textil u.s.w. eingesetzt, das
eine Bandführungsrolle mit einem Stellantrieb, Gegenlager und mechanischer Abtastung
mittels eines Rollenhebels einsetzt. Die Bandführungsrolle ist mit ihren Lagerzapfen
auf der einen Seite im Gegenlager schwenkbar und auf der anderen Seite in einem Kombinationslager
rotativ-gleitend gelagert. Das Kombinationslager ist wiederum auf einem seitlich des
zu führenden Bandes angeordneten Stellantrieb befestigt, mit dem die Bandführungsrolle
um das ihren Drehpunkt bildende Gegenlager auf der anderen Seite schwenkbar ist. Die
Schwenkbewegung wird durch die mechanische Abtastung der Bahnkante geregelt.
[0005] Beide vorgenannten Bahnlauf-Regler nach dem Stand der Technik haben den Nachteil,
daß sie grundsätzlich eine aktive Regelung mit einem Kantensensor und einem Stellgerät
benötigen.
[0006] Dies trifft auch auf das in der DE 195 17 960 A1 offenbarte System zur Laufregelung
eines Gurtes in einer Wellpappemaschine für sogenannte "einseitige Wellpappe" zu.
Dabei läuft ein Endlosgurt über eine Mehrzahl von Walzen, von denen eine auf einer
Stützwelle drehbar gelagert ist. Diese Stützwelle ist mit dem einen Ende in einem
Gelenkpunkt schwenkbar gelagert und am entgegengesetzten Ende in einem mittels eines
Spindeltriebes quer zur Rotationsrichtung der Walze verschiebbaren Kugelgelenk gelagert.
Der Gurtlauf wird wiederum über eine Erfassungseinrichtung abgetastet und die Rotationsachse
der Walze durch Betätigung der Antriebseinrichtung so geregelt, daß ein Verwinden
des Gurtes verhindert wird.
[0007] Aus der Fachzeitschrift "Wochenblatt für Papierfabrikation", Februar 1965, S. 94,
ist eine selbsttätige Führungswalze - "Servo Roll" genannt - für Sieb- und Filzbänder
an Papiermaschinen bekannt, die keinen Positionssensor für das zu führende Band und
kein aktiv wirksames Regelungsstellglied benötigt. Die Führungswalze gleicht vielmehr
durch eine Pendelbewegung eine Ausbrechbewegung des zu führenden Bandes aus und führt
dieses in seine Sollage zurück.
[0008] Dazu ist die Führungswalze mit einer speziellen Pendellagerung versehen. Diese weist
ein festes Mittelrohr auf, das mittig einen ungefähr senkrecht stehenden Bolzen hat.
Dieser Bolzen bildet eine Pendelachse, um die ein kürzeres Rohrstück in der Horizontalen
hin- und herschwingen kann. Dieses Rohrstück trägt an seinen beiden Enden jeweils
Kugellager, um die ein äußeres Mantelrohr aus glasfaserverstärktem Polyester rotieren
kann. Dieses Mantelrohr bildet die eigentliche Führungswalze.
[0009] Durch deren spezielle Profilierung mit einem leicht konischen Endverlauf und dank
der erörterten Pendellagerung der Führungswalze wird sich diese schräg stellen und
gleichzeitig etwas aufrichten, wenn das zu führende Band nach einer Seite hin ausläuft.
Dadurch wird das Band wieder zur Mitte zurückgeführt und die Führungswalze stellt
sich neuerlich genau senkrecht zur Sieblaufrichtung ein.
[0010] Nachteilig bei der vorbekannten Führungswalze ist die Tatsache, daß die Pendellagerung
relativ verborgen im Inneren des Mantelrohres angeordnet und daher nur schwer montierbar
ist. Darüber hinaus ist die bei dem geschilderten Lagerverhalten resultierende Kraft
auf das Zentrum des tragenden Mittelrohres konzentriert, so daß die Walze bei größeren
Arbeitsbreiten aus Stabilitätsgründen sehr große Durchmesser haben muß. Ferner ist
bei dieser Führungswalze keine Möglichkeit gegeben, zusätzlich eine aktive Positionsregelung
vorzusehen, falls die Ansprechgeschwindigkeit der selbsttätigen Regelung für den jeweiligen
Anwendungszweck nicht ausreicht.
[0011] Ausgehend vom geschilderten Stand der Technik und der damit auftretenden Problematik
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Positionsregelung einer
laufenden Bahn quer Laufrichtung anzugeben, die mit hoher Ansprechempfindlichkeit
selbsttätig wirksam, aber auch mit einer aktiven Positionsregelung koppelbar ist und
zudem einen geringeren Montageaufwand bedarf.
[0012] Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
[0013] Demnach ist bei der Vorrichtung mindestens eine Pendelwalze vorgesehen, über die
die in ihrer Querposition zu regelnde Bahn über einen Umschlingungswinkel geführt
ist und die einen rotierenden Mantel aufweist. Der Mantel ist über zwei Rotationslager
an zwei symmetrischen Stellen des Mantelrohres, insbesondere an den beiden Walzenenden,
auf einem inneren und gegenüber der Rotationsachse R des Walzenmantels nicht rotierbaren
Gegerlagerteil gelagert. Dieses Gegenlagerteil, bei dem es sich z.B. um ein Rohr oder
eine Stange handeln kann, ist wiederum unmittelbar oder mittels eines Hebelsystems
symmetrisch und gelenkig über Pendelgelenkelemente gelagert, wobei die beiden Pendelgelenkelemente
diametral gegenüberliegend mit radialem Abstand von der Rotationsachse angeordnet
sind. Die beiden Pendelgelenkelemente definieren damit eine schiefstehende Pendelachse
für die Pendelwalze, die die Rotationsachse im Walzenschwerpunkt unter einem spitzen
Winkel schneidet und in einer Ebene verläuft, die mit einer quer zur Bahnlaufrichtung
liegenden Vertikalebene einen spitzen, sich in Bahnlaufrichtung öffnenden Winkel einschließt.
Die die Pendelachse aufnehmende Ebene ist also in Bahnlaufrichtung hin verkippt, was
ein wichtiges Merkmal für die Funktion der Bahnlaufregelung ist. Im übrigen schneidet
bei Einsatz mehrerer Walzen die Pendelachse die von den Rotationsachsen der Walzen
aufgespannte Ebene in deren gemeinsamen Schwerpunkt.
[0014] Die Symmetrieachse des durchgehenden Gegenlagerteils fällt ferner mit der Rotationsachse
der Walze zusammen oder liegt - bei mehreren Walzen - in der von den Walzenachsen
gebildeten Ebene und ist parallel zu den Walzenachsen.
[0015] Aufgrund der angegebenen Konstruktion befindet sich die Pendelwalze in einem indifferenten
Gleichgewicht, solange die zu führende Bahn symmetrisch über die Pendelwalze läuft.
Sobald diese aus ihrer Sollposition ausläuft, wird die Pendelwalze ungleichmäßig belastet
und kippt um die schiefstehende Pendelachse, so daß sie aus ihrer horizontalen Stellung
ausgeschwenkt und das Band wieder in die Gleichgewichtslage zurückgeführt wird. Wie
durch praktische Versuche festgestellt wurde, taucht dabei die Seite der Pendelwalze
ab, zu der hin die zu führende Bahn in Querrichtung ausläuft. Aufgrund dieses Abkippens
läuft die Bahn quasi die Pendelwalze hinauf, so daß die Bahn wieder in die Mitte zurückgeführt
wird und sich die Pendelwalze geradestellt.
[0016] Von Vorteil bei der erfindungsgemäßen Bandlaufregelung ist die Tatsache, daß die
Rotationslager an beiden Walzenenden liegen, so daß der Montageaufwand weit verringert
wird. Darüber hinaus sorgt die erfindungswesentliche "doppelte Pendellagerung" durch
zwei diametral gegenüberstehende Pendelgelenkelemente zur Definition einer schiefstehenden
Pendelachse für eine hochwirksame selbsttätige Bahnlaufregelung. Diese ist dabei gleichzeitig
so ausgelegt, daß eine aktive Positionsregelung mit einem üblichen Positionssensor
für die Querposition der zu regelnden Bahn, einem mit dem Positionssensor verbundenen
Regelgerät und einem davon gesteuerten Stellglied angekoppelt werden kann. Letzteres
kann direkt auf das Gegenlagerteil zur Pendelverstellung der Pendelwalze zugreifen,
da dieses Gegenlagerteil im Bereich der Walzenenden - also praktisch frei zugänglich
- liegt. Dies stellt ein wichtiges Unterscheidungskriterium zu der oben erörterten
"Servo Roll" dar.
[0017] Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß es sich bei der nicht rotierbaren Elementenverkettung
aus dem Gegenlagerteil und gegebenenfalls einem Hebelsystem um eine starre Struktur
handelt, die als Träger für die eine oder mehrere Pendelwalzen dient. Diese in sich
starre Struktur ist durch die angegebenen Pendelgelenkelemente mit der Pendelwalze
verbunden.
[0018] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar, in der Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen
- Fig. 1 und 2
- schematische Axialschnitte von Pendelwalzen in zwei unterschiedlichen Ausführungen
der Walzenlagerung,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht der Pendelwalze aus Pfeilrichtung III gemäß Fig. 2,
- Fig. 4
- eine axiale Seitenansicht in einer konkreten konstruktiven Ausgestaltung der in Fig.
1 schematisch gesetzten Pendelwalze,
- Fig. 5
- einen Axialschnitt der Pendelwalze gemäß Schnittlinie V-V nach Fig. 4,
- Fig. 5.1
- einen aus Fig. 5 vergrößerten Ausschnitt eines Walzenendes,
- Fig. 6
- eine vergrößerte Seitenansicht des Details VI nach Fig. 4,
- Fig. 7
- einen Axialschnitt einer konkreten konstruktiven Ausgestaltung der in Fig. 2 schematisch
gezeigten Pendelwalze,
- Fig. 8
- einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Pendelwalze,
- Fig. 9
- eine Ansicht der Pendelwalze aus Pfeilrichtung VIII nach Fig. 8,
- Fig. 10
- eine Draufsicht auf diese Pendelwalze aus Pfeilrichtung X nach Fig. 9, sowie
- Fig. 11 und 12
- schematische Ansichten von Pendelwalzen, die in einem Pendelrahmen gelagert sind.
[0019] Anhand von Fig. 1 bzw. 2 und 3 ist der Grundaufbau und das Prinzip der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Positionsregelung einer laufenden Bahn zu erörtern. So ist eine Pendelwalze
1 mit einem Walzenmantel 2 vorgesehen, an dessen beiden Längsenden jeweils Rotationslager
in Form von Kugellagern 3, 4 vorgesehen sind. Diese Kugellager 3, 4 können neben radialen
auch axiale Kräfte aufnehmen.
[0020] Bei den gezeigten Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 3 ist das bezüglich der
Rotationsbewegung ruhende Gegenlagerteil für die Kugellager 3, 4 jeweils durch ein
gemeinsames durchgehendes Lagerrohr 5 gebildet, das wiederum an seinen Enden 6, 6'
jeweils in einem funktionell als Kugelgelenk 7, 8 ausgelegten, symbolisch gezeichneten
Pendelgelenkelement gelenkig gelagert ist. Das ortsfeste Gegenlagerteil 9, 10 der
beiden Kugelgelenke 7, 8 sitzt an Radialstreben 11, 12, die wiederum an einem maschinenfesten
Hauptlager angeordnet sind. Bei letzterem handelt es sich in der Ausführungsform gemäß
Fig. 1 um eine durchgehende Achsstrebe 13, die auf zwei schematisch angedeuteten Lagergestellen
14, 15 des Maschinenrahmens gelagert ist.
[0021] Bei der in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform ist das Hauptlager durch zwei koaxial
liegende Achsstummel 16, 17 gebildet, die wiederum an den Lagergestellen 14, 15 befestigt
sind.
[0022] Wie aus Fig. 3 deutlich wird, verlaufen die beiden Radialstreben 11, 12 in diametral
entgegengesetzte Richtungen und sind um einen Winkel B zur Vertikalen geneigt angeordnet.
Ihr radialer Abstand "e" von der Rotationsachse R der Pendelwalze 1 kann 30 bis 100
mm betragen. Je größer "e" ist, desto höher ist die Empfindlichkeit der im folgenden
noch näher beschriebenen Selbstregelung. Die beiden Zentralpunkte M und N der die
Pendelgelenkelemente bildenden Kugelgelenke 7, 8 definieren eine schiefstehende Pendelachse
Q, die die Rotationsachse R im Walzenschwerpunkt W unter dem spitzen Winkel A schneidet
und in einer Ebene X verläuft, die mit einer quer zur Bahnlaufrichtung B' liegenden
Vertikalebene Y den erwähnten spitzen Winkel B einschließt, der sich in Bahnlaufrichtung
B' hin öffnet. Die Ebene X ist also in Bahnlaufrichtung B' hin verkippt, wie aus Fig.
3 deutlich wird.
[0023] Wie ferner aus Fig. 3 erkennbar ist, wird die in ihrer Querposition zu regelnde Bahn
18 über die Pendelwalze 1 mit übereinstimmenden Ein- und Auslaufwinkel C geführt,
so daß sich ein Umschlingungswinkel U von 2 C ergibt. Im ausgeregelten Gleichgewichtszustand,
wie er in Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, ist die Bahn 18 (strichpunktiert dargestellt
in Fig. 1 und 2) mittig angeordnet, so daß die links und rechts der Symmetrieebene
S liegenden Teilbreiten Lb1 bzw. Lb2 der Bahnbreite Lb übereinstimmen.
[0024] Die selbsttätige Bahnlauf-Regelungsfunktion der Pendelwalze 1 ist kurz wie folgt
zu beschreiben:
[0025] Sollte die Bahn 18 aus der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Gleichgewichtsposition nach
links ausweichen (Lb1 > Lb2), so würde sich das linke Walzenende durch eine Drehung
des Endes 6 des Lagerrohres 5 um den Lagerpunkt M im Uhrzeigersinn nach unten absenken
und gleichzeitig das rechte Walzenende sich um den Lagerpunkt N im Uhrzeigersinn nach
oben drehen. Die Pendelwalze 1 nimmt also eine Schiefstellung ein, die die Bahn 18
dazu veranlaßt, wieder in Richtung Gleichgewichtszustand (Lb1 = Lb2) zurückzulaufen,
wodurch mit umgekehrtem Drehsinn die Pendelwalze 1 wieder horizontal in die in Fig.
2 und 3 gezeigte Position verbracht wird. Es wird also eine Selbstregelung der Bahnquerposition
mit Hilfe der Pendelwalze 1 erreicht, für deren optimalen Verlauf die Winkel A, B
und C betragen: A etwa 2° bis 10°, B etwa 30° und C etwa 15°. Aufgrund der Beziehung
U = 2C ergibt sich also ein Umschlingungswinkel U von etwa 30°. Andere Umschlingungswinkel,
wie z.B. etwa 180° sind ebenso denkbar.
[0026] Wie aus den Fig. 1 bis 3 ferner deutlich wird, kann am Lagerrohr 5 am Ende 6 ein
Hebelarm 19 befestigt sein, der zum Angreifen einer später noch zu erläuternden aktiven
Regeleinrichtung für die Bahnquerposition dient.
[0027] In den Fig. 4 bis 6 ist eine konkrete konstruktive Ausgestaltung der schematisch
in Fig. 1 gezeigten Pendelwalze dargestellt, wobei in Fig. 4 strichpunktiert angedeutet
ist, daß die Pendelwalze 1 zur Regelung der Querposition eines umlaufenden Bandes
20 dient, bei dem es sich beispielsweise um ein Anpreßband in einer Wellpappemaschine
handeln kann. Letzteres ist um zwei Umlenkrollen 21, 22 herumgeführt. Das Obertrum
23 des Bandes 20 ist über die Pendelwalze 1 geführt.
[0028] In den Fig. 4 bis 6 sind nun die bereits in Fig. 1 erörterten Bauteile mit übereinstimmenden
Bezugszeichen versehen und bedürfen daher keiner nochmaligen Erörterung. Es ist lediglich
zu ergänzen, daß das Lagerrohr 5 an seinen beiden Enden 6, 6' durch Lagerachsringe
5', 5'' ergänzt ist, die jeweils als Gegenlagerteil für die Rotationslager (3, 4)
dienen. Ferner ist zu vermerken, daß die Gelenklager 7, 8 wie Kugelgelenke ausgebildet
und daher um alle 3 Achsen des Koordinationssystems drehbar sind. Wie in Fig. 5.1
vergrößert dargestellt, fallen die Achsen der Gelenklager mit den Achsen der Bolzen
24 zusammen. Die Radialstreben 11, 12 sind ferner an einem Hülsenteil 25, 26 angebracht,
das drehfest (Dreharretierung 27) auf der Achsstrebe 13 sitzt. Letzere weist ein fast
die gesamte Länge der Pendelwalze 1 einnehmendes Zentralrohr 28 auf, in dessen Enden
zylindrische, abgestufte Zapfen 29 eingesetzt sind, die jeweils die Hülsenteile 25,
26 aufnehmen. Die Achsstrebe 13 ist endseitig mit dem Lagergestell 14, 15 verschraubt
(Schrauben 30).
[0029] Die in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Vorrichtung ist ferner mit einer aktiven Positionsregelung
versehen, die auf den Hebelarm 19 einwirkt. Diese aktive Positionsregelung weist einerseits
einen in Bahnlaufrichtung B' vor der Pendelwalze 1 angeordneten Positionssensor 31
auf, bei dem es sich beispielsweise um einen elektrooptischen oder pneumatischen Kantenfühler
handeln kann, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der Positionssensor 31
ist mit einem Regelgerät 32 verbunden, das die Meßsignale des Positionssensors 31
verarbeitet und darauf beruhend einen Antrieb 33, z.B. eine mechanische Spindel oder
einen Pneumatikzylinder steuert, der über ein Gelenk 34 mit dem Hebelarm 19 gekoppelt
ist. Läuft nun das Band 20 aus seiner Soll-Querposition (Lb1 = Lb2 in Fig. 5) heraus,
so wird dies vom Positionssensor 31 sofort erfaßt und der pneumatische Zylinderantrieb
33 über das Regelgerät 32 so angesteuert, daß der Lagerachsring 5' um einen bestimmten
Winkelbetrag um das Kugelgelenk 7 verschwenkt wird. Diese Verschwenkbewegung bedingt
durch die Kopplung mittels des Lagerrohres 5 eine gegenläufige Verschwenkbewegung
des zweiten Lagerachsringes 5'' um das Kugelgelenk 8, so daß die im Zusammenhang mit
den Fig. 1 bis 3 beschriebene Schiefstellung der Pendelwalze 1 hervorgerufen wird.
Diese führt wiederum zu einer Verschiebung des Bandes 20 zurück in die Sollposition.
[0030] Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich wiederum von der Ausführungsform
gemäß den Fig. 4 bis 6 im wesentlichen lediglich in der Ausgestaltung des Hauptlagers.
Dieses ist hier analog Fig. 2 und 3 durch an das Lagergestell 14, 15 angeschraubte
Achsstummel 16, 17 gebildet, an die einstückig die Radialstreben 11, 12 für die Pendelgelenkelemente
7, 8 angeformt sind. Ansonsten sind übereinstimmende Konstruktionsteile wiederum mit
identischen Bezugszeichen versehen und bedürfen keiner nochmaligen Erörterung.
[0031] In den Fig. 8 bis 10 ist eine vom Konstruktionsprinzip übereinstimmende Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bahnlaufregelung dargestellt. Hier ist der Walzenmantel 2
der Pendelwalze 1 auf einer durchgehenden Rotationslagerachse 35 als Lagerachsteil
über die Kugellager 36, 37 rotationsgelagert. Diese Rotationslagerachse 35 ist an
beiden Enden mit in einander diametral abgewandte Richtungen radial abstehenden Haltestreben
38, 39 versehen, die mit der in Fig. 9 erkennbaren Zwingenanordnung 40 fest mit der
starren Rotationslagerachse 35 verbunden ist. An dem der Zwingenanordnung 40 gegenüberliegenden
Ende ist jede der Haltestreben 38, 39 wiederum über ein Kugelgelenk 7, 8 als Pendelgelenkelement
gelagert, dessen ortsfestes Gegenlagerteil 41, 42 an einem Lagergestell 14, 15 befestigt
ist.
[0032] Wie in Fig. 8 und 9 angedeutet ist, ist die eine Haltestrebe 38 mit einem als Hebelarm
wirkenden Verlängerungsstück 43 versehen, an dem wiederum ein nicht näher dargestellter
Antrieb für die Verstellung der Pendelwalze 1 angreifen kann (Antriebskraft Fr). Natürlich
kann die in den Fig. 8 bis 10 gezeigte Konstruktion auch selbsttätig ohne aktive Positionsregelung
arbeiten, wie dies anhand der Fig. 1 bis 3 bereits erörtert wurde.
[0033] Welche Konstruktionsvariante für den jeweiligen Anwendungsfall zu wählen ist - selbsttätige
oder von außen gesteuerte aktive Positionsregelung - hängt von der geforderten Güte
des Bandlaufes ab. Bei sehr engen Toleranzen für den seitlichen Verlauf wird die Bandregelung
über den Hebel 19 gesteuert. Für den Fall, daß der seitliche Verlauf des Bandes weniger
wichtig ist für die Funktion der Maschine, genügt die selbsttätige Positionsregelung.
[0034] Aus Fig. 8 und 9 ist außerdem ersichtlich, daß eine ganz normale Serienwalze, z.B.
eine Leitwalze für Papier oder Wellpappe, auf sehr einfache Art durch den Einbau von
zwei Hebeln 38, 39 und von zwei Gelenklagern 7, 8 umgerüstet und als Positionsregelwalze
verwendet werden kann.
[0035] Die in Fig. 11 gezeigte Ausführungsform entspricht funktionell der gemäß den Fig.
8 bis 10. Es wurde lediglich die starre Baugruppe aus Rotationslagerachse 35 und Haltestreben
38, 39 zu einem kompletten Rahmen 44 ergänzt. Die beiden Kugellager 36, 37 sind jedoch
analog dem vorgenannten Ausführungsbeispiel angeordnet.
[0036] In Fig. 12 ist eine Doppelwalzenanordnung gezeigt, bei der zwei parallel mit Abstand
nebeneinander angeordnete Walzen 45, 46 gemeinsam an einem Pendelrahmen 47 gelagert
sind. Letzterer ist analog dem Rahmen 44 über zwei Kugellager 36, 37 gelenkig gelagert.
Die von diesen definierte Pendelachse Q verläuft wiederum durch den Walzenschwerpunkt
W, der zwischen den beiden Walzen 45, 46 liegt.
[0037] Die Pendelrahmenanordnung 47 ist dabei mit ein- und auslaufseitigen Leitwalzen 48,
49 kombiniert.
1. Vorrichtung zur Positionsregelung einer laufenden Bahn (18, 20) quer zur Bahnlaufrichtung
(B') mit mindestens einer Pendelwalze (1, 45, 46),
- über die die in ihrer Querposition zu regelnde Bahn (18, 20) über einen Umschlingungswinkel
(U) geführt ist, und
- die einen rotierenden Mantel (2) aufweist,
-- der über zwei Rotationslager (3, 4, 36, 37) an zwei symmetrischen Stellen des Mantelrohres,
insbesondere an den beiden Walzenenden, auf einem inneren und gegenüber der Rotationsachse
(R) des Walzenmantels (2) nicht rotierbaren Gegenlagerteil (5, 5', 5'', 35) gelagert
ist,
-- wobei das Gegenlagerteil (5, 5', 5'', 35) wiederum unmittelbar oder mittels eines
Hebelsystems (38, 39; 44; 47) symmetrisch und gelenkig über Pendelgelenkelemente (7,
8) gelagert ist,
-- wobei die Pendelgelenkelemente (7, 8)
--- mit radialem Abstand von der Rotationsachse (R) der Pendelwalze (1) diametral
gegenüberliegend fest angeordnet sind und
--- gemeinsam eine schiefstehende Pendelachse (Q) definieren, die die Rotationsachse
(R) im Walzenschwerpunkt (W) unter einem spitzen Winkel (A) schneidet und die in einer
Ebene (X) verläuft, die mit einer quer zur Bahnlaufrichtung (B') liegenden Vertikalebene
(Y) einen spitzen, sich in Bahnlaufrichtung (B') öffnenden Winkel (B) einschließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die komplette nicht rotierbare Elementenverkettung aus Gegenlagerteil (5, 5', 5'',
35) und gegebenenfalls Hebelsystem (38, 39; 44; 47), die sich zwischen den Pendelgelenkelementen
(7, 8) befindet und an diesen pendelnd gelagert ist, fest untereinander verbunden
ist, so daß sie eine starre Einheit bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (B) zwischen der Ebene (X) und der Vertikalebene (Y) etwa 30° beträgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungswinkel (U) etwa 20 bis 30° beträgt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittwinkel (A) der Pendelachse (Q) mit der Rotationsachse (R) abhängig von
der Walzenlänge etwa 2° bis 10° beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pendelwalze (1) mit dem Walzenmantel (2) an einem gemeinsamen Lagerrohr (5)
drehgelagert ist, das an seinen Enden (6, 6') jeweils an als Kugelgelenken (7, 8)
ausgebildeten Pendelgelenken gelenkig befestigt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelgelenke (7, 8) jeweils an Radialstreben (11, 12) angeordnet sind, die von
ortfesten Hauptlagern (13, 16, 17) radial abstehen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlager durch eine ortsfeste, durch die Walze (1) verlaufende Achsstrebe (13)
gebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlager jeweils durch ortsfeste Achsstummel (16, 17) gebildet sind, die jeweils
von außen in den Walzenmantel eingreifen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Pendelwalze (1) auf einer durchgehenden Rotationslagerachse (35)
als Lagerachsteil rotationsgelagert ist, wobei die Rotationslagerachse (35) wiederum
an ihren beiden Enden mit in einander diametral abgewandte Richtungen radial abstehenden
Haltestreben (38, 39) versehen ist, die in ortsfesten Pendelgelenkelementen (7, 8)
gelenkig gelagert sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestreben (38, 39) Teil eines Pendelrahmens (47) sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine aktive Positionsregelung mit einem Positionssensor (31) für die Querposition
der zu regelnden Bahn (18, 20), einem mit dem Positionssensor (31) verbundenen Regelgerät
(32) und einem davon gesteuerten Stellglied (33), das das Lagerachsteil (5, 5') zur
Pendelverstellung der Pendelwalze (1) und damit zur Nachführung der zu positionierenden
Bahn um die Pendelachse (Q) verkippt.